Cet article intéressera tous les photographes mais particulièrement les photographes animaliers et encore davantage les photographes d’oiseaux ou de petits animaux.
Comme l’indique le titre, il s’agit en effet de répondre à la question suivante : à quelle distance dois-je prendre les photos si je veux obtenir le maximum de résolution c’est-à-dire obtenir le maximum de détails ?

De nombreux facteurs entrent en jeux et le premier d’entre eux est le pouvoir de résolution de notre œil. Nous savons qu’il est de 6 pl/mm (6 paires de ligne par millimètre) soit 12 lignes alternativement noires et blanches par mm vues à 25 cm, ce qui fait un espacement de 1/12 mm soit 0,083 mm.
Il faut donc calculer à quelle distance une prise de vue doit être réalisée avec un APN doté d’un capteur comportant un certain nombre de pixels et pourvu d’un objectif d’une focale donnée pour que l’on puisse restituer sur un tirage à 12 pix/mm (ou en mesures anglaises à 300 dpi) une image ayant une résolution identique à celle de l’œil (tout détail plus petit ne pouvant alors être vu).

Il convient toutefois de distinguer la distance théorique (notée L th) de la distance effective (notée L eff).
La distance théorique est celle qui permet de former une image sur le capteur sans aucune perte c’est-à-dire avec un objectif parfait. En d’autres termes, l’image aurait une résolution identique à celle du capteur.

La distance effective est celle qui forme l’image réelle avec la résolution résultante du système optique.
Après avoir analysé un bon nombre de mesures opérées par différents laboratoires sur différents systèmes photographiques (boîtier-objectif), une valeur moyenne de perte de résolution de 20 % est acceptable en pratique pour la détermination de la distance effective de prise de vue dont l’évaluation n’a nullement besoin d’être très précise.
Le tableau ci-après donne le résultat des calculs que j’ai établi pour différents capteurs et focales.

Pour calculer les distances dans d’autres cas, la formule que j’ai établie est la suivante :
L th = r.f.n/1000.H
Où L th est la distance théorique (en m), r est la résolution de l’œil (en mm), f la focale de l’objectif (en mm), n le nombre de pixels contenus dans la hauteur du capteur et H la hauteur du capteur (en mm).
La distance L eff est calculée en prenant pour valeur de n le nombre de lignes réellement visibles (mesurées) dans la hauteur du capteur. Si l’on ne dispose pas de cette valeur on évalue cette distance de façon approchée par L eff = 0,8. L th (c’est le cas du tableau).
© G. Jousse, 2017

Voila un beau travail qui associe physique optique et mathématique. Autrement dit 2 disciplines qui me dépassent de très loin ...

Et pourtant, je comprends ta vulgarisation, à 80%. En effet, je bloque sur "n = le nombre de pixels contenus dans la hauteur du capteur". Comment peut-on trouver 20Mpix juste sur 24mm ?
Comme je suis très mauvais, j'ai essayé de reproduire le calcul de la 1ère ligne.
L th = r.f.n/1000.H
Lth = 0,083x300x20/1000x24
Lth = 498/24000 = 0,021
Bon, où est mon erreur ?

Merci pour ces félicitations.
Le n est le nombre de pixels contenus dans la hauteur du capteur — la hauteur et non la surface. Donc si le capteur fait 20 Mpix (distribués sur toute la surface) cela veut dire que tu as environ 3650 pixels en hauteur et 5470 en largeur ce qui fait bien 3650 x 5470 = 19 965 500 soit 20 Mpix.
Donc L th = 0,083 x 300 x 3650/1000 x 24 = 3,79

Bien sûr tu auras compris que cette valeur est la valeur théorique maximale qu'il ne faut pas dépasser ou bien on n'a plus la résolution pour le maximum de détail. En deçà, tant mieux on pourra avoir plus de détails mais notre œil ne les verra pas., en revanche on pourra agrandir l'image sans problème.

Voilà c'est simple !
amitiés

Ok, je comprends mieux. Tout est clair maintenant.
Merci pour ce complément d'info. Et j'espère que d'autres ignorants comme moi profiteront de cette explication.

En utilisant ton tableau, je me rends compte que mon D3s + 300mm doit être utilisé à la distance minimum de map pour donner le meilleur de lui-même. Mais même avec un 36Mp, on est pas très loin du mini ... Est-ce une coïncidence ?

@+

BertranD, attention ! un D3S fait 12 Mpix avec 2832 pixels en hauteur de capteur donc sa la distance L th = 2,94 m alors qu'un D800 de 36 Mpx a une distance de L th = 5,08 m tout de même 73 % de plus.

Il faut aussi jouer d'astuce. Un tirage avec ce capteur à la bonne résolution fait 2832/12 = 236 mm de large donc un 24 x 36 cm. Donc si tu prends une photo d'oiseau à 6 m avec un D3S tu auras donc une résolution moitié de celle de l'oeil OK ! mais il suffit de faire un tirage photo de dimensions doubles 48 x 72 qui aura une résolution de 6 pix /mm et que l'on regardera à une distance d'au moins 50 cm donc correspondant à une résolution de l'oeil de 3 pl/mm CQFD !
De surcroît si tu demandes à ton imprimante de tirer en 12 pix/mm soit 300 dpi (en anglais, car les imprimantes comprennent l'anglais) alors même avec un A3 (30 x 42 cm) personne ne trouvera rien à redire

Papout,
J'ai refait le calcul pour BertrandD, sous Excel et avec la calculette,
et je trouve 2m18 pour Lth = 0,083 x 300 x 3650/1000 x 24.
Je me pose des questions, ayant monté l'Excel pour l'appliquer à mon couple boîtier-objectif.
Mais je me suis peut-être planté quelque part.
A bientôt,

Oh là là
0.083 x 300 = 24,9 24,9 x 3650 = 90885 90885/1000 = 90, 885 90,885/24 = 3,7868

L'application de la formule c'est : 0,083 x 300 x 3650 / (1000 x 24) c'est le produit 1000 x 24 qui est le diviseur ; si 24 était un multiplicande alors il aurait été avec les autres devant le signe /.
Mais si tu multiplies par 24 l'ensemble tu trouves 2181 m et non 2,18 m

Papout,
Merci de me réapprendre à lire